文献综述
匝道是高速公路不可缺少的一个环节,高速公路匝道的使用目的是为了进入或离开高速公路,匝道的设计直接关系到高速公路立体交通功能的发挥、行车的安全畅通、营运的经济和工程的投资其设计同样也需要严格按照国家规范的相关要求。
张飘[1]指出匝道按构成,应该是由3部分组成的(1)离开高速道路主要道路的驶出的减速车道;(2)匝道路线;(3)汇入高速道路主要道路的加速车道。匝道在互通式立交中是车辆于相交道路之间转换的必经之路。 车辆在立交上行驶的速度、时间、行程等主要是由匝道决定。
冯少辉[2]认为计算行车速度对匝道的设计至关重要,因为若匝道的计算行车速度能够和正线一样;即使采用不同的速度相交道路中较低者;那么车辆运行也是通畅的。但因地形用地及建设费用等限制,匝道的计算行车速度通常均比正线低,但降低不得过大;避免车辆在离开或进入到正线时产生急剧的加速或减速,影响停车安全和不通畅,设计的期望值以接近主线行车速度的平均值为好。当受到占地或其他条件限制时,匝
道的设计速度可适当降低。
魏建波[3]认为高速公路互通立交桥匝道设计主要受交通量、通行能力和车速等三个因素的影响。而在纵断面设计中,应该注意如下几点(1)纵坡应该与交叉线、主线和桥跨相匹配,保证纵断面的变化均匀,避免排水不畅等问题,对合成坡度进行控制。(2)在进行纵断面设计时,应使用大半径的竖曲线,保证线性美观、合理、连续、舒适、流畅。(3)在进行纵断面设计的时候,应该结合横断面线性、平面线性、桥跨布置、立交形式和周围环境等因素。(4)在设计时,如果使用跨线桥,应该通过交叉处高程、结构尺寸、桥下净空和地面高程等因素对标高进行控制,保证设计的合理性。
李霞[4]在她的研究中表明,匝道由于地形所致,互通式立交桥匝道的平曲线半径较小,因而有一定的超高值。①在桥梁地段为了减少处理构造物的难度,应在超高过渡时考虑桥跨的布置,最好将过渡段放在同一联桥梁内。②设计困难时,采用反向 S 型曲线时,规范对反向超高的过渡没有明确的规定。一种方法是将两条曲线看成一个整体来进行超高,这样,出现零横坡的断面只有一个,可以通过纵坡值来调整,纵坡值在 0.3%以上,合成坡度也在 0.3%以上,保证了排水通畅;另一种方法是 S 型曲线中间反向部分在超高过程中,始终保持双向路拱的设计方法,即斜脊式路拱,路拱位置由一侧过渡到另一侧,形成斜脊,斜脊部分长度从第一曲线的 YH 点到第二曲线的 HY 点,其他部分按照通常的方法超高。③超高渐变率的取值。为了防止超高值过大,可以适当调低超高渐变率。
匝道从转弯方向主要分为两大类:右转匝道、左转匝道。其中左转匝道又包含三种情况:环形匝道(右转代替左转)、半定向式左转匝道、定向式左转匝道。赵洪阳[5]详细总结了左转匝道的特点 (1)环形匝道:由右转代替左转,将匝道设置成环形。一般车辆循环形匝道运行向右约 270°转弯进入相交道路。特点:跨线桥较少,多以路基方式为主。造价较低,但通行能力弱,一般适用于左转交通量较小互通立交。(2)半定向式左转匝道:车辆先从右方分流略作右转弯后左转并从右方汇流的半直连式匝道组成的互通式立交。左转弯时为右出右进较多。特点:行车条件较为顺畅,通行能力较大,由于跨越主线跨线桥较多,造价较高,适用于交通量相对适中的枢纽互通式立交。(3)定向式左转匝道:车辆按左转方向直接驶出和驶入的匝道。左转弯时为左出左进。特点:由于车辆直接左转弯,行车轨迹明确,结构紧凑,路线短捷,利于行车,通行能力大,跨越主线跨线桥较多,造价较高,交通量大的枢纽互通式立交。
唐少兵[6]在对西滨路与新阳大桥互通式立交的研究中提出了对安全设计的看法,(1)通行能力准确预估。保证互通式立交通行达到安全设计要求。设计时,要对道路通行情况实地测算,并且测算的周期要长,防止车流增加带来影响。按照道路等级的不同,匝道设计速度也不同,对互通式立交的通行能力有效发挥出来,防止因失当车速或车流量过大导致交通拥堵。(2)考量互通平纵面线行。平纵面设计中,纵坡坡度不宜过大,尽可能避免多变坡,起伏要下,使通信的安全性提升。(3)被交道路平交口渠化。为让同流车辆能正常通行,采用道路平交口渠化设计,使车辆沿着同一方向在各自车道有序行驶,车辆行驶的安全性增加,对交通流也能有效控制。
